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3D打印磁性液体:一场彻底改变医学的变革

2019-07-25

伯克利实验室研发出一种可以重新配置的3D打印液体结构的技术。...

伯克利实验室研发出一种可以重新配置的3D打印液体结构的技术。

 

研究人员正在试验的铁流体是一种注入铁纳米粒子的液体。这些氧化铁粒子直径只有20纳米,非常微小。

 

传统3D打印机将液体3D打印成1毫米的液滴,此液滴被3D打印成液体。

 

通过进行复杂的分析,研究人员发现了一种称为“界面干扰”的现象,即每个液滴中的纳米颗粒冲向液滴的边缘,在两个液滴之间形成一种边界,并保持液滴内部结构。

 

然后,通过使用附近的带电线圈,对3D打印溶液施加磁场。正如所料,注入铁粒子的液滴向磁场移动。然后,发生了意想不到的事情。当研究人员移除磁场时,他们观察到液滴正在这样做:

 

“通过磁强计测量,科学家们发现,当他们通过液滴放置磁场时,所有纳米颗粒的南北极,从液滴中漂浮的700亿氧化铁纳米颗粒到液滴表面的10亿纳米颗粒,分别是就像一块坚固的磁铁一样。

 

因为当暴露在磁场中时,自由漂浮的粒子只会根据需要旋转。用一个可以理解的类比来说,想象两个膨胀的气球。一个气球里装满了豆子。当你旋转气球时,豆子只会根据重力下降——在这个分析中,重力是“磁场”的作用。

 

现在想象第二个气球,所有的豆子都粘在气球的内部。当旋转气球时,它们会随气球一起移动。它几乎像一个固体结构。

 

磁性液体3D打印特性

 

在磁滴的许多令人惊奇的特性中,最突出的是它们改变形状以适应周围环境。它们从一个球体变成一个圆柱体,变成一个薄饼,或者一根像头发一样细的管子,甚至变成一个章鱼的形状——所有这些都不会失去它们的磁性。”

 

以后,可以开发出利用这种方法的各种微观装置。它们可以通过外部或邻近的磁场发生器被激活或供电,甚至可以使移动的微型设备改变它们的形状,比如,挤压小孔。

 

磁性液体3D打印未来

 

“研究人员计划继续在伯克利实验室和其他国家实验室进行研究,开发更复杂的3D打印磁性液体结构,例如液体打印的人工细胞,或者微型机器人,它们像一个微小的推进器一样移动,以实现无创但有针对性的药物传输。”适应病细胞。”

 

3D打印技术再一次开创了一个全新的行业,最终将对社会带来巨大的利益。

 

 

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